JP2024016958A

JP2024016958A - 移動対象物管理システム

Info

Publication number: JP2024016958A
Application number: JP2022119274A
Authority: JP
Inventors: 康夫佐々木; Yasuo Sasaki
Original assignee: Limno Co Ltd
Current assignee: Limno Co Ltd
Priority date: 2022-07-27
Filing date: 2022-07-27
Publication date: 2024-02-08

Abstract

【課題】本発明は、ＢＬＥ通信におけるアドバタイズのような、送信機がブロードキャスト通信を行うことで移動対象物に関する管理情報を送信し、移動対象物の管理を行う移動対象物管理システムにおいて、より確実に送信機同士での送信がぶつからないようにした移動対象物管理システムを提供することを目的とする。【解決手段】複数の移動対象物Ｗ１～Ｗ３の各々に取り付けられた送信機３１～３３と、受信機２１～２３と、の間でブロードキャスト通信を行うことで移動対象物Ｗ１～Ｗ３に関する管理情報を送信し、移動対象物Ｗ１～Ｗ３の管理を行う移動対象物管理システム１００であって、送信機３１～３３からブロードキャスト通信で送信を行う時間は、前記管理情報が送信される度に異なる第１変数ｘと、送信機３１～３３毎に異なる第２変数ｙで計算される。【選択図】図３

Description

本発明は移動対象物に取り付けられた送信機と、受信機と、を備えた移動対象物管理システムに関して、詳しくは、送信機がブロードキャスト通信を行うことで移動対象物に関する管理情報を送信することで、移動対象物の管理を行う移動対象物管理システムに関する。

省電力の無線通信規格として、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ＬＯＷＥｎｅｒｇｙ）通信が知られている。このＢＬＥ通信においては、ペリフェラルと呼ばれる子機（送信機）がアドバタイズと呼ばれるブロードキャスト通信により、セントラルと呼ばれる親機（受信機）に対して定期的な送信を行う。そして、受信機は、このアドバタイズを受信することで、受信機の周囲にいる送信機を知ったり、受信電波強度（ＲＳＳＩ）から送信機の簡易的な距離を測定したり、することができる。

また、ＢＬＥ通信においては、受信機は、見つけた送信機の中から１対１の通信を行いたい通信機を選び、接続要求を送信することで、受信機と送信機との接続が確立され、互いに様々な情報のやり取りを行うこともできるようになる。

そして、このようなＢＬＥ通信を利用して、建築現場で使用される様々な移動対象物を管理するために、特許文献１や特許文献２に記載されている移動対象物の管理システムが知られている。

この管理対象となる移動対象物は、具体的には、工具の他、コードリールや脚立、照明、昇降機等が考えられる。何故ならば、これらの物品は、リース品が多く、現場の状況によって、頻繁に移動されたり、また、不要になれば返却したりすることになるので、どこに置いてあるのかという情報は非常に重要となるからである。また、この移動対象物の数は、現場の状況にもよるが数百個～千個程度と非常に多数となる。

特開２０１９－１６５３３４号公報特開２０１７－２０７３６６号公報

特許文献１や特許文献２のような移動対象物の管理システムは、アドバタイズの際、移動対象物に取り付けた送信機から同じタイミングで送信が行われてしまうと、互いの送信がぶつかってしまい、受信機で正しく受信できなくなってしまうことになる。そのため、非特許文献１にあるように、送信機側で微妙に時間をずらして送信が行われている。

しかしながら、建築現場のように送信機が取り付けられる物品の数が非常に多くなってくると、非特許文献１のようなことでは、他の送信機とぶつかってしまう可能性がある。また、多くの物品は日々頻繁に場所を移動するので、１つの受信機は、日々様々な送信機と通信を行うことになるので、他の送信機の送信とぶつかる可能性も高くなる。

そこで、本発明は、ＢＬＥ通信におけるアドバタイズのような、送信機がブロードキャスト通信を行うことで移動対象物に関する管理情報を送信し、移動対象物の管理を行う移動対象物管理システムにおいて、より確実に送信機同士での送信がぶつからないようにした移動対象物管理システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の移動対象物管理システムは、複数の移動対象物の各々に取り付けられた送信機と、受信機と、の間でブロードキャスト通信を行うことで前記移動対象物に関する管理情報を送信し、前記移動対象物の管理を行う移動対象物管理システムであって、前記送信機からブロードキャスト通信で送信を行う時間は、前記管理情報が送信される度に異なる第１変数ｘと、前記送信機毎に異なる第２変数ｙで計算されることを特徴とする。

これにより、送信機からのブロードキャスト通信時の送信は、管理情報が送信されるたびに異なる第１変数ｘと、送信機毎に異なる第２変数ｙで計算された時間で行われるので、送信機毎に送信の時間が異なるので、送信機同士での送信のぶつかり合いを防ぐことができ、受信機では各々の送信機からの送信を正しく受信することができる。

具体的な例としては、第１変数ｘとして乱数を用い、送信機毎に異なる第２変数ｙとして送信機毎に付与された固有の数値を用い、第１変数ｘと第２変数ｙで計算された時間は、第１変数ｘ＋第２変数ｙの時間とすることができる。このような時間は、送信機毎に異なる時間となるので、送信機同士での送信のタイミングが同じになることを確実に防ぐことができる。

また、本システム以外の送信機（例えば、個人所有のスマートフォン）からブロードキャスト通信による送信があったとしても、本システムにおける送信機は、第１変数ｘが送信されるたびに異なることから、仮に送信のタイミングが同じになっても、次のタイミングでは第１変数ｘが異なることから、重複の継続を避けることができる。

なお、本発明の移動対象物管理システムは、前記第１変数xが、上記のように乱数を基に計算される値であることが好ましい。乱数であればプログラムの実行により異なる値を容易に得ることができ、乱数そのものの値或いは、この乱数を基に計算される値を第１変数ｘとして簡単に用いることができる。

また、本発明移動対象物管理システムは、前記第２変数ｙが、上記のように送信機毎に付与された固有の数値を基に計算される値であることが好ましい。このような送信機毎に付与された固有の数値であれば、送信機毎に異なる値を確実に得ることができ、固有の数値そのものの値或いは、この数値を基に計算される値を第２編酢ｙとして簡単に用いることができる。

Ａは本実施形態の移動対象物管理システムのシステム構成を示すブロック図であり、Ｂはそのサーバと受信機の通信を示すブロック図である。図１Ａの送信機と受信機の通信を示すブロック図である。送信機の通信を示すタイムチャートである。

以下、実施形態及び図面を参照にして本発明を実施するための形態を説明するが、以下に示す実施形態は、本発明をここに記載したものに限定することを意図するものではなく、本発明は特許請求の範囲に示した技術思想を逸脱することなく種々の変更を行ったものにも均しく適用し得るものである。なお、この明細書における説明のために用いられた各図面においては、各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて表示しており、必ずしも実際の寸法に比例して表示されているものではない。

［実施形態］
図１、図２を用いて本実施形態の移動対象物管理システム１００の要部を説明する。なお、移動対象物管理システム１００は、建築現場で使用される物品（工具や脚立等）や、病院で使用される物品（点滴スタンドや計測器等）のように移動して使用される移動対象物の位置を管理するためのシステムとなっている。

図１Ａに示すように、移動対象物管理システム１００は、ネットワークに接続するサーバ１と、ＬＰＷＡ（ＬｏｗＰｏｗｅｒＷｉｄｅＡｒｅａ）でネットワークと無線接続される複数の受信機（親機）と、受信機にＢＬＥで接続される複数の送信機（ビーコン）と、からなる。各送信機はそれぞれ移動対象物に取り付けられている。図１Ａには複数中、代表して３つの第１～第３受信機２１～２３と、３つの第１～第３送信機（ビーコン）３１～３３と３つの第１～第３移動対象物Ｍ１～Ｍ３のみ記している。

図１Ｂに示すように、サーバ１は、通信回路１１と、制御回路１２と、記憶部１３と、入力部１４と、表示部１５と、からなる。通信回路１１はネットワークを介して第１～第３受信機２１～２３と送受信を行う。制御回路１２はプログラムの実行によって各部を制御する。記憶部１３は例えば、プログラムや制御回路１２の実行に必要なデータを記憶する不揮発性のメモリ（ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなど）や、制御回路１２の実行に必要なデータを一時的に記憶する揮発性のメモリや、フラッシュメモリやハードディスクなどからなる。入力部１４は入力操作を行うキーボードあるいはタッチパネルであり、表示部１５は情報などの表示を行う液晶ディスプレイである。

図１Ｂ、図２に示すように、第１受信機２１は、通信回路２１１と、アンテナ２１２と、制御回路２１３と、記憶部２１４と、からなる。通信回路２１１はアンテナ２１２を介してＬＰＷＡによりネットワークへ接続しサーバ１と送受信を行い、また、近い第１送信機３１とＢＬＥで送受信を行う。制御回路２１３はプログラムの実行によって各部を制御する。記憶部２１４は例えば、プログラムや制御回路２１３の実行に必要なデータを記憶する不揮発性のメモリ（ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなど）と、制御回路２１３の実行に必要なデータを一時的に記憶する揮発性のメモリからなる。

なお、本実施形態の第１受信機２１の電源は電池を用いており、入力部や表示部を備えていない構成となっている。このため、第１受信機２１は、省電力であり、安価なものとなっている。また、他の受信機も第１受信機２１と同様の構成である。

図２に示すように、送信機３１は、通信回路３１１と、アンテナ３１２と、制御回路３１３と、記憶部３１４と、からなる。通信回路３１１はアンテナ３１２を介してＢＬＥで近い第１受信機２１と送受信を行う。制御回路３１３はプログラムの実行によって各部を制御する。記憶部３１４は例えば、プログラムや制御回路３１３の実行に必要なデータを記憶する不揮発性のメモリ（ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなど）と、制御回路３１３の実行に必要なデータを一時的に記憶する揮発性のメモリからなる。

なお、本実施形態の第１送信機３１の電源は、電池を用いており、入力部や表示部を備えていない構成となっている。このため、第１送信機３１は、省電力であり、安価なものとなっている。また、他の受信機も第１送信機３１と同様の構成である。

このように移動対象物管理システム１００は、電池を電源とする第１～第３受信機２１～２３と、電池を電源とする第１～第３送信機３１～３３で構成されている。建築現場のような場所では、使用される物品（移動対象物）が日々移動したり、壁や柱ができあがったりと、通信環境が日々大きく変化することになる。このような状況下で、例えばバッテリの交換や、外部電源の確保ということは非常に大変なことであるため、電池を電源とする本実施形態の移動対象物管理システム１００は、建築現場等で使用する物品の管理システムとして非常に適している。

また、建築現場のような場所で使用される物品（移動対象物）は、現場において数カ月から年単位という長期間使用されることになる。そのような期間、できれば電池交換が不要なことが好ましい。したがって、本実施形態の移動対象物管理システム１００のように、第１～第３受信機２１～２３が入力部や表示部を備えない構成、また第１～第３送信機３１～３３が入力部や表示部を備えない構成であれば、省電力となることから非常に好ましい。

なお、例えば、特定の移動対象物を探すような場合、送信機が取り付けられている特定の移動対象物の位置を知る必要がある。このような場合、特許文献１や特許文献２では、受信機となる携帯端末の表示部を利用して位置情報を確認することができるが、受信機に表示部等を備えていない本実施形態においては、サーバ１とネットワークを介して接続するタブレットやスマートフォン等の携帯端末を使用して、特定の移動対象物に関する位置等の情報を表示する構成とすればよい。

そして、図１に示すように、第１受信機２１はＬＰＷＡ通信によりサーバ１と通信を行うので、電源が電池である第１受信機２１にとって好適な省電力となる。なお、第１受信機２１におけるＬＰＷＡ通信は、この方式に限定されるわけではなく、ＷｉＦｉ通信等、他の方式でも構わないが、省電力であるＬＰＷＡ通信が好ましい。

また、図１Ａ、図２に示すように、第１受信機２１と第１送信機３１はＢＬＥ通信を行うので、電源が電池である第１受信機２１と第１送信機３１によって好適な省電力となる。

ところで、ＢＬＥ通信では、まず、ブロードキャスト通信で、ペリフェラル機器である第１送信機３１がアドバタイズを所定の間繰り返し送信する。これをセントラル機器である第１受信機２１が受信し、第１送信機３１へ接続要求を送信し、これを第１送信機３１が受信して、第１受信機２１と第１送信機３１が一対一のＧＡＴＴ通信となる。

この時、アドバタイズには第１送信機３１の名前や属性データを含めて発信することができ、それらを受信する第１受信機２１は、第１送信機３１のアドバタイズの受信電波強度により、第１送信機３１とのおおよその距離を算出することができる。また、図１Ａのように、第２送信機３２のアドバタイズを３つの第１～第３受信機２１～２３が受信すれば、３点の距離測定により第２送信機３２の位置を算出することができる。

図３を用いて、本実施形態におけるアドバタイズでの送信を詳しく説明する。図３は第１～第３送信機３１～３３のアドバタイズの送信を示すタイムチャートである。アドバタイズの周期は自由に設定でき、一般的には約１００ms毎とか約１秒毎のランダムな時間に発信されることが多い。本実施形態におけるアドバタイズは他の送信機のアドバタイズとの重複を避けるために、各送信機特有の時間で送信を行う。

全送信機３１～３ｎ（ここで、ｎ＝送信機の総数）には、予め、全送信機３１～３ｎ同じ値の所定の間隔の基準時間（開始時刻Ｔと所定の周期時間Ｐ）と、アドバタイズを送信する度に変更される全送信機３１～３ｎ同じ値の乱数Ｒｉ（ここで、ｉ＝１～アドバタイズの送信回数）と、それぞれの送信機３１～３ｎが異なる機器番号ＩＤｎ（本システムで使用する送信機毎に事前付与した１～ｎの通し番号のような固有の数値）が記憶されている。

なお、送信する度に変更される乱数Ｒｉの記憶方法として、例えば、サーバ１側で乱数を発生させ、これを全送信機３１～３ｎにシステム起動時に事前に記憶させる方法がある。また、乱数Ｒｉはアドバタイズを送信する度に異なる値であればよいので、必ずしもプログラムの実行で得られたランダムな値でなくてもよく、例えばアドバタイズが送信する度に計算される所定の関数の計算値でもよい。

そして、それぞれの送信機３１～３ｎは、所定の間隔の基準時間になると、その基準時間から第１変数ｘ時間＋第２変数ｙ時間の経過した時間にアドバタイズを送信する。

本実施形態では、第１変数ｘは送信毎に異なる乱数Ｒｉそのものの値としている。なお、第１変数ｘは乱数Ｒｉを基に所定の関数ｆ(Ｒｉ)で計算される値としても構わない。

また、第２変数ｙは機器番号ＩＤｎそのものの値としている。なお、第２変数ｙは機器番号ＩＤｎを基に所定の関数ｆ(ＩＤｎ)で計算した送信機毎に異なる値としても構わない。

これにより、その基準時間から第１変数ｘ時間＋第２変数ｙ時間経過するアドバタイズの送信は、アドバタイズを送信する度に異なり、且つ、同一の送信周期内では、全送信機３１～３ｎが異なる時刻にアドバタイズを送信することになる。
この点、図３を用いてこれを説明する。図３のＴ１～Ｔ４は基準時間の周期Ｐの時刻である。Ｐ１～Ｐ３は同じ時間周期Ｐの第１～第３周期を示す。

Ｔ１～Ｔ２の第１周期Ｐ１での第１～第３送信機では、第１変数ｘはいずれも同じ乱数Ｒ１を基にした同一値であり、第２変数ｙはそれぞれ異なる機器番号ＩＤ１、ＩＤ２、ＩＤ３を基にした異なる値である。第２周期Ｐ２と第３周期Ｐ３についても同様である。したがって、同一周期では、全送信機３１～３ｎが異なる時刻にアドバタイズを送信することになり、送信機同士での送信がぶつからないようになる。

また、第１送信機のＰ１～Ｐ３では、第１変数ｘはそれぞれ異なる乱数Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を基にした異なる値であり、第２変数ｙはいずれも固有の機器番号ＩＤ１を基にした機器毎の固有値である。第２送信機、第３送信機についても同様である。

したがって、それぞれの送信機３１～３ｎのアドバタイズでの送信は、アドバタイズを送信する度に異なる周期で送信する。これにより、本システムの送信機のアドバタイズ信号が万一、他のシステムの送信機のアドバタイズ信号と重複した場合、第１変数xによって、次のアドバタイズ信号は重ならないように変更されるので、重複の継続を避けることができる。

なお、上述の実施形態では、基準時間の第１変数ｘ時間＋第２変数ｙ時間の経過後にアドバタイズを送信させたが、本発明は、このような足し算に限定するものではなく、第１変数ｘと第２変数ｙの関数f(x,y)であってもよい。

また、本実施形態では、基準時間の開始時刻Ｔは、予め全送信機３１～３ｎに記憶されていたが、受信機側から開始となるタイミングを送信する構成としてもよい。また、本実施形態においては、受信機と送信機との間の無線通信がＢＬＥ通信で、送信機からのアドバタイズでの送信の例を示したが、複数の送信機から受信機に対してブロードキャスト通信による送信を行う構成であれば、他の通信方式であっても適用可能である。

１００：移動対象物管理システム
１：サーバ
２１～２３：第１～第３受信器
３１～３３：第１～第3送信器
Ｗ１～Ｗ３：第１～第３移動対象物

Claims

複数の移動対象物の各々に取り付けられた送信機と、受信機と、の間でブロードキャスト通信を行うことで前記移動対象物に関する管理情報を送信し、前記移動対象物の管理を行う移動対象物管理システムであって、
前記送信機からブロードキャスト通信で送信を行う時間は、前記管理情報が送信される度に異なる第１変数ｘと、前記送信機毎に異なる第２変数ｙで計算されることを特徴とする移動対象物管理システム。
前記第１変数xは、乱数を基に計算される値であることを特徴とする請求項１に記載の移動対象物管理システム。
前記第２変数ｙは、送信機毎に付与された固有の数値を基に計算される値であることを特徴とする請求項１に記載の移動対象物管理システム。